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钛合金与军用热电池

2017-12-01 14:20:29 

热电池又叫热激活电池,是以熔盐作为电解质,利用外界能量点燃电池自带的加热电极片和电解质,使其熔融而激活的一次贮备电池,相比较于其他电池而言其存在较为显著的优势。热电池具有比能量高、比功率大、贮存时间长,抗过载冲击、旋转离心、振动能力强,放点性稳定,适用环境广可靠性高等优点,在核武器、航空航天系统、导弹系统、火炮武器系统等军事领域得到了广泛应用。

军用热电池


金福热电池


常温情况下,热电池内部的电解质是不导电的固体,电极活性物质和电解质间无化学反应,处于非工作状态。使用时,电流引燃点火头,使电池内部温度迅速上升,熔融电解质并形成高导电率的离子导体,使电池激活,短时间内可输出所需的直流电压及电流。

热电池的比能量和寿命是评价电池整体性能的重要指标,其主要影响因素包括:热电池的电化学体系、保温系统的性能、电池壳体材料的性能。目前大多数热电池的壳体均采用不锈钢材料制备,壳体的质量一般占热电池总质量的40%~50%。因此,采用其他较轻金属材料壳体或非金属材料壳体,既能降低电池质量,又可提高电池的性能,

钛合金材料具有密度低、热传导率低、比热容低;、有足够的强度、抗冲击、过载和腐蚀、成形性好等特点,相比不锈钢电池材料而言,其强度、硬度和比强度都是最高的;在热电池其他结构相同的情况下,钛合金壳体质量比不锈钢壳体减轻了约40%,而壳体质量的减轻使得钛合金壳体电池总质量减轻了约20%;同时,在低温或者小电流放点条件下,由于钛合金的热传导率比不锈钢低,保温性能好,放点过程中电池的热散失少,在低温下以及放电时间较长时,电池寿命的延长尤为突出;同时,钛合金还具有良好的耐热、耐蚀性能和良好的塑性,适宜进行锻造加工和焊接,综合各方面因素,钛合金是热电池特别是军用小型热电池理想的壳体材料。

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